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Autor |
Äquivalenzen zur fast sicheren Konvergenz |
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WagW
Aktiv  Dabei seit: 15.02.2018 Mitteilungen: 419
 | Themenstart: 2023-01-24 22:40
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Hallo,
https://matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/uploads/c/49610_Unbenannt566565.JPG
Ich denke, dass Aussage b.) nicht aus $a.)$ folgt bzw. nicht äquivalent ist. Wenn $\Omega$ der zu Grunde liegende Grundraum ist und wir nun das Komplement von a.) betrachten, dann sollte es doch heißen, dass es für jedes $\omega\in\Omega$ ein ggf. "eigenes" $\epsilon >0$ gibt, also
$$
\mathbb{P}\left(\omega\in\Omega\mid \exists \epsilon>0\text{ mit } \bigcap\limits_{n=1}^{\infty}\bigcup\limits_{k\geq n}^{\infty}\left|X_k(\omega)-X(\omega)\right|\geq\epsilon\right)=0.
$$
Oder?
viele Grüße
WagW
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zippy
Senior  Dabei seit: 24.10.2018 Mitteilungen: 4282
 | Beitrag No.1, eingetragen 2023-01-24 23:50
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\quoteon(2023-01-24 22:40 - WagW im Themenstart)
$$
\mathbb{P}\left(\omega\in\Omega\mid \exists \epsilon>0\text{ mit } \bigcap\limits_{n=1}^{\infty}\bigcup\limits_{k\geq n}^{\infty}\left|X_k(\omega)-X(\omega)\right|\geq\epsilon\right)=0.
$$
\quoteoff
Was du hier hingeschrieben hast ist im Wesentlichen $(c)$. Aber warum soll aus $(a)\iff(c)$ folgen, dass $(a)\iff(b)$ nicht gilt? Versuche doch mal, $(b)\iff(c)$ zu zeigen.
--zippy
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WagW
Aktiv  Dabei seit: 15.02.2018 Mitteilungen: 419
 | Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2023-01-25 02:25
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Hallo zippy,
ich glaube ich habe mich da zu sehr von der punktweisen Konvergenz aus Analysis verleiten lassen, wo man für nicht-Konvergenz nur irgendein $\epsilon>0$ finden muss.
Also dann betrachte ich mal $b\iff c$.
$b.) \implies c.)$:
Wenn ich $\epsilon:=\frac{1}{m}$ setze dann sieht man $ P\left(\bigcup\limits_{m=1}^{\infty}\bigcap\limits_{n=1}^{\infty}\bigcup\limits_{k=n}^{\infty}\left\{\left|X_k(\omega)-X(\omega)\right|\geq \frac{1}{m}\right\}\right)\leq \sum\limits_{m=1}^{\infty}P\left(\bigcap\limits_{n=1}^{\infty}\bigcup\limits_{k=n}^{\infty}\left\{\left|X_k(\omega)-X(\omega)\right|\geq \frac{1}{m}\right\}\right)=0$
aufgrund der $\sigma$-Subadditivität.
$c.)\implies b.)$:
Für ein beliebiges $\epsilon>0$, finde ich immer ein $m$ mit $\epsilon>\frac{1}{m}$, also gilt $\bigcap\limits_{n=1}^{\infty}\bigcup\limits_{k=n}^{\infty}\left\{\left|X_k(\omega)-X(\omega)\right|\geq \epsilon\right\}\subseteq \bigcup\limits_{m=1}^{\infty}\bigcap\limits_{n=1}^{\infty}\bigcup\limits_{k=n}^{\infty}\left\{\left|X_k(\omega)-X(\omega)\right|\geq \frac{1}{m}\right\}$. Daher folgt für alle $\epsilon>0$
$
P\left(\bigcap\limits_{n=1}^{\infty}\bigcup\limits_{k=n}^{\infty}\left\{\left|X_k(\omega)-X(\omega)\right|\geq \epsilon\right\}\right)\leq P\left(\bigcup\limits_{m=1}^{\infty}\bigcap\limits_{n=1}^{\infty}\bigcup\limits_{k=n}^{\infty}\left\{\left|X_k(\omega)-X(\omega)\right|\geq \frac{1}{m}\right\}\right)=0.
$
Der Vollständigkeit halber noch einmal $a.) \implies b.)$:
Für eine beliebiges $\epsilon>0$ gilt unter Verwendung der De Morganschen Regeln und der WSK Regeln bzgl. Komplementen:
$P\left(\omega\in\Omega\mid \bigcup\limits_{n=1}^{\infty}\bigcap\limits_{k=n}^{\infty}\left\{\left|X_k(\omega)-X(\omega)\right|< \epsilon\right\}\right)=1\implies P\left(\omega\in\Omega\mid \bigcap\limits_{n=1}^{\infty}\bigcup\limits_{k=n}^{\infty}\left\{\left|X_k(\omega)-X(\omega)\right|\geq \epsilon\right\}\right)=0 .$ Da das $\epsilon>0$ beliebig gewählt wurde gilt damit $P\left(\omega\in\Omega\mid \bigcap\limits_{n=1}^{\infty}\bigcup\limits_{k=n}^{\infty}\left\{\left|X_k(\omega)-X(\omega)\right|\geq \epsilon\right\}\right)=0$ für alle $\epsilon>0$.
Stimmt das so?
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